05-08 偏心受压构件对称配筋截面设计与复核.pptx

第1页：课题4 偏心受压构件

课题4 偏心受压构件：设计计算能力目标：会利用偏心受压构件计算公式进行对称配筋的截面设计与复核。态度养成目标：培养严密的逻辑思维能力和严谨的工作作风。知识目标

• ①进一步熟悉偏心受压构件计算公式
• ②掌握偏心受压构件对称配筋的截面设计与复核方法。能力训练项目偏心受压构件对称配筋截面设计与复核

第2页：对称配筋

对称配筋：截面◆实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。

◆采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。◆对称配筋截面，即As=As'，fy=fy'，as=as'，其界限破坏状态时的轴力为Nb=afcbxbh0。因此，除要考虑偏心距大小外，还要根据轴力大小（N<Nb或N>Nb）的情况判别属于哪一种偏心受力情况。

第3页：1、当ei>

1、当ei>：1、当ei>0.3h0，且N<Nb时，为大偏心受压x=N/a1fcb若x=N/a1fcb<2as'，可近似取x=2a's，对受压钢筋合力点取矩可得e'=ei-0.5h+as'

第4页：2、当ei≤

2、当ei≤：2、当ei≤0.3h0，为小偏心受压或ei>0.3h0，但N>Nb时，为小偏心受压由第一式解得代入第二式得这是一个x的三次方程，设计中计算很麻烦。

为简化计算，对于常用的钢材等级，可近似取代入上式

第5页：由前述迭代法

由前述迭代法：可知，上式配筋实为第二次迭代的近似值，与精确解的误差已很小，满足一般设计精度要求。

对称配筋截面复核的计算与非对称配筋情况相同。

第6页：3、对称配筋偏心受压构件

3、对称配筋偏心受压构件：3、对称配筋偏心受压构件截面设计计算步骤：1)根据构件工作条件及使用环境确定混凝土强度等级及钢筋强度级别，并确定材料力学指标。

2)由结构功能要求及刚度条件初步确定截面尺寸b、h；由混凝土保护层厚度及预估钢筋的直径确定as,as'。计算h0及0.3h0。3)判断是否考虑二阶效应的影响，求控制截面弯矩设计值。4)由截面上的设计内力，计算偏心距e0=M/N，确定附加偏心距ea（20mm或h/30的较大值），进而计算初始偏心距ei=e0+ea。

5)计算对称配筋条件下的Nb=α1fcξbh0，将ei与0.3h0、Nb与N比较来判别大小偏心。6)当ei>0.3h0，且N≤Nb时，为大偏心受压。用x=N/(α1fcb)，用式（5.37）或式（5.38）求出As=As'。7)当ei≤0.3h0时，或ei>0.3h0，且N>Nb，为小偏心受压。由式（5.42）求，再代入式（5.43）确定出As=As'。

8)将计算所得的As及As'，确定钢筋的直径和根数，并绘出截面配筋图。

第7页：已知矩形截面柱

已知矩形截面柱：b×h=300×600mm，荷载产生的轴向力设计值N=500kN，M=190kN·m，混凝土强度等级为C20（fc=9.6N/mm2，α1=1.0），纵向受力钢筋用HRB335级（fy=f'y），构件的计算长度l0=3.0m。

求纵向受力钢筋的数量。（本题不考虑二阶效应的影响）（2）应用案例一矩形截面受压构件b×h=300×500mm，荷载作用下产生的截面轴向力设计值N=130kN，柱端较大弯矩设计值M2=210kN·m，混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2,α1=1.0），纵向受力钢筋为HRB400级（fy=f'y=360N/mm2，ξb=0.518）。

构件的计算长度l0=6m，求受拉钢筋A's和As截面面积。（按两端弯矩相等M1/M2=1的框架柱考虑）钢筋混凝土框架柱，截面尺寸b×h=400mm×450mm。柱的计算长度，。承受轴向压力设计值N=320kN，柱端弯矩设计值M1=-100kN.m，M=300kN·m。混凝土强度等级为C30(fc=14.3N／mm2)，采用HRB400级钢筋(fy=360N／mm2)。

要求：采用对称配筋，试确定纵向钢筋截面面积。

第8页：课业：P210习题5、习题6、习题7

课业：P210习题5、习题6、习题7：④某钢筋混凝土柱，截面尺寸b×h=300×500mm，柱计算长度l0=6m，轴向力设计值N=1300kN，柱端弯矩设计值M1=M2=253kN·m。

采用混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB400级，求所需配置的A's及As(按两端弯矩相等的框架柱考虑)。课业：P210习题5、习题6、习题7